Steigerung der Aminosäureausbeute in der grünen Bioraffinerie

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1 1 Steigerung der Aminosäureausbeute in der grünen Bioraffinerie

2 GRÜNE BIORAFFINERIE WARUM? Idee Gewinnung von Produkten aus einfachen Rohmaterialien Erhöhung der Wertschöpfung des Rohstoffes Gras bzw. Grassilage Konzept Verarbeitung von Silage bzw. Silagesaft Gewinnung der Wertstoffe Milchsäure und Aminosäuren 2

3 PROBLEMSTELLUNG Hydrolyse Saft Raffinerie Milchsäure Aminosäure Grünschnitt Silage Presskuchen Biogasanlage Optimierung in diversen Projekten 2001-heute - Abtrennung eines Aminosäuregemisches - Abtrenngrad m-% - Abtrennung einzelner hochwertiger Aminosäuren 3

4 PROBLEMSTELLUNG Hydrolyse Saft Raffinerie Milchsäure Aminosäure Grünschnitt Silage Presskuchen Biogasanlage Gesamtabtrenngrad < 20 m-% (vom Grasprotein zur gewonnen AS) 1. Steigerung des Anteil freier Aminosäuren durch verbesserte Proteolyse 2. Verbesserung der Fest/Flüssigtrennung 4

5 VERBESSERTE FEST/FLÜSSIG TRENNUNG Idee Verringerung des Verlustes freier Aminosäuren durch Restfeuchte des Presskuchens durch Doppelpressung Vorbehandlung (Zerspaner u.ä.) andere Presstechnologien 5

6 POTENTIALERMITTLUNG DIE N-BILANZ Grünschnitt FM 1000 kg N ges 10,73 g Protein AS 67,1 g 9,89 g FM Silage 1000 kg Presskuchen FM N ges 440 kg 6,43 g N ges Protein 9,73 g 60,8 g Silagesaft FM 560 kg Protein 40,2 g Potential 30 g AS 5-7 g AS 17,8 g N ges 3,3 g FM Frischmasse AS Gemisch an freien Aminosäuren Protein AS 20,6 g Potential 10 g g Quelle: eigene Darstellung 6

7 STEIGERUNG DER FREIEN AMINOSÄUREN DURCH SAURE PROTEASEN Idee 3 Kategorien an Proteasen: basisch, neutral, sauer Natürliche Pflanzen-Proteolyse mit neutralen Proteasen Verbesserung der Proteolyse in der grünen Bioraffinerie durch den Einsatz saurer Proteasen Versuchsdurchführung - Zugabe zu: Gras, Silage; Presssaft; Presskuchen; UF-Retentat Laborergebnisse: Steigerung der freien Aminosäuren von 0-30 m-% stark schwankend 7

8 STEIGERUNG DER FREIEN AMINOSÄUREN DURCH SAURE PROTEASEN Stand des Wissens im Projekt (Auszüge) 2 Klassen von Proteasen (Endo-; Exoproteasen) Endo- und Exo- Enzyme werden für totale Proteolyse benötigt Kommerziell erhältliche fermentierte Proteasen enthalten nur Endoenzyme (keine totale Proteolyse möglich) Exoenzyme nur als Isolate erhältlich (sehr hochpreisig) Saure Proteolyse (chemisch) möglich für Düngemittelproduktion ( hohe Salzfracht) 8

9 POTENTIAL ENDOPROTEASEN 9 Quelle: eigene Darstellung

10 AMINOMAX 2.0? - AUSBLICK Verbesserte Fest-Flüssigtrennung im Projekt MAGNUM eingereicht Intelligente Produktion Erhöhte Proteolyse Prüfung der Möglichkeiten einer sauren Proteolyse Ermittlung max. Enzymkosten Evt. Bildung eines erweiterten Projektkonsortiums Thema mit hohem Potential! 10

11 KONTAKT Energieinstitut an der Johannes Kepler Universität Linz Altenberger Strasse Linz Tel: Fax: office@energieinstitut-linz.at Das Projekt wird innerhalb der FTI-Initiative Produktion der Zukunft als Sondierung zur Vorbereitung der Industriellen Forschung oder Experimentellen Entwicklung durch das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) gefördert. 11